납땜 과정회로 기판전자 부품과 회로 기판 사이의 안정적인 전기 연결을 보장하는 중요한 단계입니다. 좋은 납땜 공정은 회로의 정상적인 작동을 보장할 뿐만 아니라 전자 장치의 안정성과 서비스 수명을 크게 향상시킵니다. 간단한 수동 납땜부터 고도로 자동화된 리플로우 납땜까지 납땜 공정의 모든 세부 사항이 중요합니다.
1, 회로 기판 납땜의 중요성
신호 전송 및 기능적 작동을 위해서는 회로 기판의 전자 부품을 납땜을 통해 회로에 단단히 연결해야 합니다. 생산 과정에서 부정확한 용접 매개 변수 및 구성 요소 핀의 산화로 인해 가상 납땜 및 냉간 납땜과 같은 결함이 발생할 수 있습니다. 장비를 사용하는 동안 진동, 고온 등 장기적인 환경 요인으로 인해 납땜 연결부가 느슨해지거나 갈라질 수도 있습니다. 이러한 문제로 인해 회로 연결 불량, 신호 중단, 심지어 장비 오작동이 발생할 수도 있습니다. 예를 들어, 휴대폰 마더보드의 칩이 단단히 납땜되지 않으면 잦은 충돌이 발생하고 정상적인 통신이 불가능할 수 있습니다. 따라서 올바른 납땜 공정을 익히는 것은 회로 기판의 성능과 신뢰성을 보장하는 데 매우 중요합니다.
2, 용접을 위한 일반적인 도구 및 재료
(1) 용접공구
전기 납땜 인두: 수동 용접에 일반적으로 사용되는 도구로 내부 가열 유형과 외부 가열 유형으로 구분됩니다. 내부 가열 전기 납땜 인두는 가열 효율이 높고 온도 상승이 빠르며 소형 전자 부품 납땜에 적합합니다. 외부 가열 전기 납땜 인두는 출력이 높으며 대형-크기 부품 납땜 또는 넓은-면적 납땜에 적합합니다. 전기 납땜 인두의 출력은 일반적으로 20W-60W 사이이며 납땜 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다. 예를 들어 표면 실장 부품 납땜에는 일반적으로 20~30W의 전기 납땜 인두가 사용되는 반면, 전력 장치 납땜에는 40W 이상의 전기 납땜 인두가 필요합니다.
열기 총: 표면 실장 부품을 용접 및 분해하는 데 주로 사용되며 뜨거운 공기를 불어 땜납을 녹입니다. 열풍총의 온도와 풍속은 조정될 수 있으며 구성 요소마다 온도와 풍속에 대한 요구 사항이 다릅니다. 예를 들어, 소형 표면 실장 저항기 및 커패시터를 용접할 때 온도는 일반적으로 300-350도로 설정되고 풍속은 2-3 수준으로 설정됩니다. BGA 패키지 칩을 납땜할 때 온도는 350~400도, 풍속은 4~5단계로 설정해야 합니다.
리플로우 솔더링 장비: 대량 생산에 널리 사용되며, 용광로의 공기를 가열하거나 적외선 복사를 사용하여 회로 기판의 솔더 페이스트를 녹여 구성 요소와 회로 기판 사이의 납땜을 달성합니다. 리플로우 납땜 장비는 정밀한 온도 곡선 제어, 우수한 용접 일관성, 높은 생산 효율성이라는 장점을 갖고 있어 대규모 생산 요구 사항을 충족할 수 있습니다.-
(2) 용접재료
납땜 와이어: 주석 합금 및 플럭스로 구성되며 일반적으로 주석 납 납땜 와이어 및 무연 납땜 와이어를 포함합니다.- 주석 납 솔더 와이어는 융점이 낮고 용접 성능이 우수하지만 납은 독성이 있고 환경 보호에 도움이 되지 않습니다. 무연 솔더 와이어는 주로 주석 구리 합금 및 기타 재료로 구성되며 환경 요구 사항을 충족하는 높은 융점을 갖습니다. 현재 널리 사용되고 있습니다. 솔더 와이어의 직경은 0.5mm, 0.8mm, 1.0mm 등 다양한 사양이 있으며, 부품 핀의 크기에 따라 적절한 직경을 선택해야 합니다.
솔더 페이스트: 합금 솔더 분말, 플럭스 및 기타 첨가제를 혼합하여 만든 페이스트로 주로 표면 실장 기술에 사용됩니다. 솔더 페이스트는 실온에서 일정한 점도를 가지며 회로 기판에 부품을 부착하는 데 사용할 수 있습니다. 리플로우 솔더링 후 솔더 분말이 녹아 솔더 조인트를 형성합니다. 다양한 유형의 솔더 페이스트는 다양한 용접 공정 및 부품에 적합합니다. 예를 들어, 비세척 솔더 페이스트는 세척 공정을 줄이고 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
플럭스(Flux): 금속 표면에서 산화물을 제거하고, 땜납의 표면 장력을 감소시키며, 땜납의 유동성과 습윤성을 개선하고 납땜을 더욱 견고하게 만듭니다. 납땜 플럭스는 산성, 중성, 알칼리성 유형으로 구분됩니다. 산성 납땜 플럭스는 활성이 강하지만 부식성이 높습니다. 중성 납땜 플럭스는 부식성이 없으며 대부분의 납땜 시나리오에 적합합니다. 알칼리 납땜 플럭스는 주로 특정 금속 납땜에 사용됩니다. 전자 납땜에서 로진은 일반적으로 중성 플럭스로 사용됩니다.
3, 용접 방법
(1) 수동용접
준비: 납땜 인두의 전원을 켜서 예열하고 납땜 구성 요소에 따라 적절한 납땜 인두 팁을 선택한 다음 산화를 방지하기 위해 납땜 인두 팁에 얇은 납땜 층을 바르십시오. 그 사이에 납땜 와이어와 플럭스를 준비합니다.
용접 작업: 납땜 인두 팁을 사용하여 요소의 핀과 회로 기판의 납땜 패드를 가열하여 동시에 용접 온도에 도달하도록 합니다. 그런 다음 솔더 와이어를 가열 영역에 접촉시키고 솔더 와이어가 적절하게 녹을 때까지 기다린 다음 솔더 와이어를 제거하십시오. 마지막으로 납땜 인두 팁을 제거하고 납땜이 자연스럽게 냉각되어 굳도록 놔두세요. 용접 공정 중에는 용접 시간 제어에 주의를 기울여야 합니다. 일반적으로 각 용접점의 용접 시간은 과도한 시간으로 인한 부품이나 패드의 손상을 방지하기 위해 2~3초입니다. 표면 실장 부품의 경우 먼저 납땜 패드에 주석 도금을 한 다음 납땜 인두 팁을 사용하여 구성 요소 핀을 주석 도금 납땜 패드와 정렬하고 가열하여 납땜을 녹인 다음 납땜 인두 팁을 끌어 핀과 납땜 패드에 납땜을 고르게 분포시키는 "드래그 납땜" 기술을 사용할 수 있습니다.
(2) 열풍건 용접
구성요소 고정: 고온-내열성 테이프나 납땜 페이스트를 사용하여 구성요소를 회로 기판의 올바른 위치에 고정하고 구성요소 핀이 납땜 패드와 정렬되도록 합니다.
가열 용접: 열기 총을 켜고, 적절한 온도와 풍속을 설정하고, 열기 총의 공기 배출구를 부품과 정렬하고, 적절한 거리를 유지하고, 부품과 납땜 패드를 고르게 가열합니다. 솔더 페이스트가 녹은 후 뜨거운 공기총을 끄고 솔더 조인트가 자연적으로 냉각될 때까지 기다립니다. 열풍총으로 용접할 때는 부품의 손상을 방지하기 위해 과도한 온도나 장시간 가열 시간을 피하는 것이 중요합니다.
(3) 리플로우 납땜
솔더 페이스트 코팅: 스크린 인쇄 또는 디스펜싱을 통해 회로 기판의 솔더 패드에 솔더 페이스트를 균일하게 도포합니다.
부품 장착: 표면 장착 기계를 사용하여 전자 부품을 솔더 페이스트로 코팅된 솔더 패드에 정확하게 장착합니다.
리플로우 납땜: 부품이 부착된 회로 기판을 리플로우 납땜로로 보내고 설정된 온도 곡선에 따라 가열합니다. 리플로우 솔더링의 온도 곡선은 일반적으로 예열 영역, 절연 영역, 리플로우 영역 및 냉각 영역의 4단계로 나뉩니다. 예열 구역은 회로 기판의 온도를 천천히 증가시켜 솔더 페이스트의 용매를 증발시키는 데 사용됩니다. 절연 구역은 회로 기판과 부품이 균일한 온도에 도달하도록 보장하고 솔더 페이스트에서 불순물을 추가로 제거합니다. 리플로우 영역은 온도가 솔더 페이스트의 녹는점에 도달하여 솔더 분말이 녹아 부품 핀과 패드를 적시는 솔더링의 중요한 단계입니다. 냉각 영역은 납땜 접합부를 빠르게 냉각하고 굳혀 강력한 연결을 형성합니다.